城市化与机动化已成为当前城乡发展的两大主题。随着城乡一体化的纵深发展,农村向城镇的迁移人口也在不断扩大,城镇人口迅速增长。城乡一体化的发展打破了城乡二元经济结构,促进了城乡之间的物质联系和空间运输,增加了居民出行需求。当前城乡竞争已经不是单一城市之间的竞争,更多地表现为区域竞争、城乡一体化发展的竞争。传统的城市公交、乡村班线的城乡客运方式竞争激烈,管理分散,实载率低,准点性差,服务质量不高等问题,影响了城乡一体化的健康发展。如何科学规划,合理配置线路资源,形成干支结合的城乡公交运输网络,更好的促进城乡一体化社会经济又快又好发展,是目前我国城乡一体化客运要解决的重要问题。本文主要研究城乡一体化要求下的公交线网布局优化问题,主要包括特殊条件下的线网层次结构特性、客流需求特征、运营的特殊性要求与适用的线网优化方法等。分析了城乡公交发展环境和城乡公交线网层次结构及功能作用,合理、科学地提出了按照主干线、次干线和支线分层优化的城乡公交网络结构,使得城乡公交线网优化更有目的性、针对性,更切合发展实际;论文结合城乡用地布局、客流走廊、路网结构,研究了城乡一体化客流需求特征;着重分析了城乡公交一体化发展与运营的影响因素,以线路和班次为决策变量,以社会效益和经济效益最大化为目标,以线路长度、线路非直线系数、复线系数、线路断面不均衡性、线网密度、乘客换乘系数、公交线路站点覆盖率、居民出行时耗等为约束条件,建立适合城乡一体化发展的分层优化模型;结合这些特点,借鉴国内外城乡公交一体化发展的成功经验,在改进一些方法的基础上,提出了利用公交走廊进行“先主后次,先粗后细,分层调整,逐层优化”的城乡公交线网优化方法。为保证优化结果的合理性,论文根据城乡公交结构体系和功能目标,选择公交可达性、公交技术水平、公交服务水平和公交运营水平等典型指标,建立了城乡公交线网优化评价体系;论文对广州市番禺区公交线网优化进行了实证分析。目前国内城乡公交一体发展还刚刚起步,成功的方法比较少,本论文对已有的相关研究成果进行有效的整合利用并应用于实践,不仅丰富了城乡公交一体发展的理论基础,而且对指导城乡公交一体化的建设和运营管理也有现实的意义。